文档介绍：现代汽车悬架技术的发展趋势
 2003-11-17  
内容提要: 本文阐述了现代汽车悬架系统的种类、结构特点、功能与工作原理;介绍了汽车悬架系统的新技术及其发展趋势。
关键词: 汽车悬架结构原理发展趋势
、结构特点与功能
所谓汽车悬挂,就是指汽车车身和车轮弹性地连接起来的机构。俗称汽车的避震、悬挂和悬架的意思都一样,都是指车轮与车身之间的连接物,避震是通俗叫法,而悬挂和悬架均是"学名"。
悬架是将车身与车桥、车轮弹性相连,传递作用在车轮和车身之间的力和力矩,缓和由不平路面传给车身的冲击,并衰减由此引起的振动,以保证汽车正常行驶时的平顺性、操纵稳定性和乘坐舒适性。目前多数汽车的悬架都是被动式悬架,即汽车的车轮和车身状态只能被动地取决于路面及行驶状况以及汽车的弹性支承元件、减振器和导向机构。
汽车上的悬挂结构大体可分为两种:一种是左、右车轮用一根刚性轴连起来并与车身相连的叫非独立悬挂。常见卡车使用的钢板弹簧避震系统就是非独立悬挂。它具有结构简单、强度高、稳定性好、容易制造、维修方便、轮胎磨损小和价格低廉等优点。其缺点是当汽车在高速或在不平路面行驶时,容易颠簸,使人感到不舒服。
另一种是左、右车轮不连在一根轴上,而是单独通过悬挂与车身连接的叫独立悬挂。往往轿车的舒适性比卡车好, 是因为这些车采用了独立悬挂,其结构是用轻便的杠杆、摆臂代替了整体车轴,当一侧车轮驶入凹凸不平路面时,不会牵动另一侧车轮而引起冲击振动,这就提高了乘座舒适性。但采用独立悬挂后也相应使结构复杂,成本上升。常见的独立悬挂结构型式有:螺旋弹簧双横臂独立悬挂、扭杆式独立悬挂、滑柱摆臂式独立悬挂和麦弗逊式独立悬挂等。
现代轿车的前轮都采用独立悬挂,后轮虽然比前轮采用独立悬挂的要少,但中、高级轿车一般都是四轮独立悬挂。雪铁龙有一种液压悬挂,它是用一个液压筒代替一组弹簧和减震器。液压筒根据中央控制器的指令来调整自身的工作情况。而中央控制器是按车身上的传感器所收集的资料信息计算后发出指令的。这些信息资料包括车速、车身侧偏程度、方向盘及油门位置等。现生产的雪铁龙汽车都使用了液压悬挂,便成其"独门"技术,自然也成为它的最大个性之一。
此外还有一种悬挂就是空气悬挂。它是在夹有连线的橡胶囊内充入压缩空气组成。除具有减震功能和导向机构外,还设有
车身高度调节装置。空气悬挂虽然储能量大,但因结构复杂、维修麻烦,以及轮廓尺寸大不易布置等缺点,目前多用于大客车和无轨电车上。
电控悬架系统主要有半主动悬架和主动悬架两种。半主动悬架是指悬架元件中的弹簧刚度和减振器阻尼系数之一可以根据需要进行调节。为减少执行元件所需的功率,主要采用调节减振器的阻尼系数法,只需提供调节控制阀、控制器和反馈调节器所消耗的较小功率即可。可以根据路面的激励和车身的响应对悬架的阻尼系数进行自适应调整,使车身的振动被控制在某个范围之内。半主动悬架是无源控制,因此,汽车在转向、启动、制动等工况时,不能对刚度和阻尼进行有效的控制。
全主动悬架简称主动悬架。它是有源控制,具有作功能力的悬架。它通常包括产生力和转矩的主动作用器(液压缸、气缸、伺服电动机、电磁铁等)、测量元件(加速度、位移和力传感器等)和反馈控制器等。当汽车载荷、行驶速度、路面状况等行驶条件发生变化时,主动悬架系统能自